科學小課題研究報告

第第頁科學小課題研究報告

科學小課題討論報告1

一、問題的提出

“事實學習”課型是自然學科的重要基礎課。其教學的中心內(nèi)容是指導同學認識自然的事實，包括認識事物的名稱、個體的顯著特征、認識事物和現(xiàn)象改變的結果、過程。其典型課例有《生活中的靜電現(xiàn)象》、《空氣》、《巖石》、《銅、鐵、鋁》等。在“事實學習”課型中，包含很多基本的科學知識，強調(diào)對事物描述的精確、對事物性質(zhì)的理解、對特征或改變結果的認識。在傳統(tǒng)的教學過程中，老師過分看重同學是否掌控了全部的知識，是否記住了事物的特征或改變的結果，而忽視調(diào)查、觀測、設計、試驗、收集數(shù)據(jù)、探討等活動。老師也往往簡單滿意于同學規(guī)規(guī)則矩地學，老誠實實地記、聽，以致相當多的同學對自然學科不感愛好，甚至厭惡。要轉(zhuǎn)變這種現(xiàn)狀，就需要轉(zhuǎn)變聽、讀、學、記的教學方法，轉(zhuǎn)變以知識為重點的教學，運用探究的方法實施“事實學習”課型的學習。

二、探究為中心實施“事實學習”課型教學的理論依據(jù)

〔一〕探究教學能有效吸引同學的學習愛好

教育心理學的討論說明，同學的學習動機是多種多樣的，但主要受學習的目的性、學習的成就感、學習中的交往和認識愛好四個因素的影響。其中，愛好是推動同學學習的一種最主要的內(nèi)部動力。依據(jù)起因不同，愛好可以分為徑直愛好和間接愛好。因此，堅持愛好在教學中的作用，就要求自然教學中加強動手“做”科學和體驗探究過程，強調(diào)運用探究為中心的方法進行科學教育。

〔二〕探究教學有充分的理論討論基礎

“事實學習”課型教學中，認識的物體和現(xiàn)象都緊密聯(lián)系著同學四周的生活。例如青蛙、水、空氣、銅、鐵、鋁、螞蟻、根、葉、四季的的特征等事物和現(xiàn)象，同學常常接觸到而且非常感愛好。因此，要將這些愛好穩(wěn)固下來，成為同學深入討論科學的內(nèi)驅(qū)力，就需要通過以探究為中心，實施“事實學習”課型的教學。

三、以探究為中心實施“事實學習”課型教學的教學目標

以探究為中心實施“事實學習”課型教學的教學目標框架是以自然事實和現(xiàn)象的知識為載體，以探究過程的操作和體驗為途徑，培育同學良好的科學素養(yǎng)。

1．讓同學充分體驗對自然事實探究的過程和樂趣，形成對科學探究的劇烈愛好和好學求知的欲望，形成仔細細致、實事求是的科學立場，培育勇于探究、不斷創(chuàng)新的精神，形成科學的世界觀。

2．培育同學具有對簡約的自然事物和現(xiàn)象進行分析、綜合的技能，初步具有科學探究的技能，了解探究的基本程序和方法；

3．認識自然事實的形態(tài)、構造、性質(zhì)、改變。

四、教學策略

〔一〕細心選擇教學材料的策略

材料是探究的基礎，要設計以探究為中心的教學過程，首先需要細心選擇、預備有結構的材料。所謂材料的結構性是指材料與所要進行的探究活動有親密的聯(lián)系，同學通過對材料的撫弄能揭示自然事實的性質(zhì)和特征，表達探究過程的科學性和合理性。例如《電磁鐵〔一〕》的教學，一位老師選用三套不同的制作電磁鐵線圈的材料：

①用較細的.漆包線〔沿海版自然教材配套試驗材料〕；

②運用直徑0.6毫米的裸銅線；

③運用帶絕緣塑料的電話線。老師把三套材料分別用于三個班的教學，其結果是：運用①②套材料，同學制作電磁鐵的時間占用約20分鐘，探究其性質(zhì)的時間卻只有短短的幾分鐘，而且制作的電磁鐵效果也不抱負。運用第三套材料制作線圈，僅花不到5分鐘的時間，留給同學用于探究其性質(zhì)的時間充裕，探究的氣氛激烈，而且試驗效果明顯，有助于同學發(fā)覺電磁鐵的性質(zhì)。有此可見，第三套材料表達了材料的結構性和合理性，適合同學的探究。

〔二〕指導探究的策略

以探究為中心實施“事實學習”課型教學中，要求給同學一個敏捷、自由的空間讓其充分探究，但也不能放任自流、任其進展。有閱歷的老師總是親密觀測同學的探究活動，從中發(fā)覺同學探究過程遇到的困難，適時予以細心啟發(fā)、有效指導。

1．細心誘導，激發(fā)探究的動機

教育心理學認為：需要指向某一詳細對象，產(chǎn)生達到目的的欲望時就形成了探究的動機。因此，利用沖突懸念或趣味活動讓同學置身于一種探究問題的活動中，可以有效激起同學探究的愛好，形成探究的動機。例如在教學《葉子》一課，同學對幾乎每天都能見到的樹葉特別熟識，看起來好像沒有什么能吸引同學。然而，知識的愛好并不是一下就能看到的，其源泉是藏在深處的。老師可以布置孩子們課前收集學校的各種樹葉，上課時通過“給樹葉找媽媽”的游戲，就可以把孩子們的愛好吸引到葉子的不同外形上來，并引導同學說出各自的理由。通過老師的細心誘導，孩子們了解、探究、思索的欲望隨之就被激發(fā)起來了。

2．指導掌控科學的探究方法

社會資訊和信息技術進展,使人們越來越感到掌控學習的方法比掌控知識更重要，良好的方法使人們更能發(fā)揮自身的潛力。而在科學討論中，評價人的科學素養(yǎng)高低的標準應當是能否提出新的問題和提出解決問題的新方法。因此，擔負科學啟蒙教育任務的自然課，需要滲透科學的思維方法和淺顯的科學討論方法的教育。其中包括：

①分析與綜合的方法。討論某一自然事物時，一般可以先整體了解，然后將整體分成多個組成部分進行探究，最末再綜合認識，即按整體à部分à整體的過程分析綜合學習。例如《魚》的教學，可以先讓同學收集有關魚類的資料、圖片，在課前讓同學閱讀有關資料。課堂上讓同學觀測魚身體的組成，提出疑問，設計試驗，對魚各部分器官的作用進行探究認識，總結出魚類的共同特征。最末可以將自己探究的結論和收集的材料匯編、裝訂成為資料保存。

②比較與分類的方法。例如《各式各樣的根》一課中認識直根與須根，可以通過比較，找出它們的相同點和不同點再分類。

③觀測與試驗的方法。例如用按順次的方法、對比的方法觀測，用對比或模擬的方法試驗等。另外，還應滲透數(shù)學分析、抽象與概括等探究的方法的運用。

3、恰當?shù)脑u價

每一個探究活動，都是同學積極學習的詳細表達。對探究活動的評價應遵循兩個原那么

①愛護積極性原那么。對同學參加的立場、情感和成果予以充分的確定，提倡鍥而不舍、實事求是的探究精神。

②重過程評價的原那么。不簡約以成果、結論確定或否定每一個探究者。過程的體驗、過程的實施方法和操作是評價的重要取向。

科學小課題討論報告2

教育教學中的問題與困惑

學?？茖W課程內(nèi)容由“生命世界”、“物質(zhì)世界”、“地球與宇宙”三大領域組成。在這三大領域中，“地球與宇宙”部分內(nèi)容的教學相對較難，特別是教科版《科學》六班級下冊的《宇宙》單元，是學校生初次接觸天體星空的內(nèi)容，由于宇宙天體與學校生的生活所處空間較遠，加之學校生的抽象思維和空間想象技能受限等緣由，學習理解時往往比較困難，故本單元教學難點多，學習效果差。對老師而言，由于老師對宇宙天體教學缺乏專業(yè)知識儲備與支撐，老師對本單元教學內(nèi)容的本身也同樣面臨著較大的挑戰(zhàn)。然受現(xiàn)行教學評價影響，本單元需要同學掌控的知識點較多，故在教學中普遍存在以老師灌輸代替同學自主探究和為“考”而“教”、為“考”而“學”的現(xiàn)象，這不僅不能讓同學充分理解掌控宇宙天體知識，感受到浩瀚宇宙無窮的魅力，而且易讓同學產(chǎn)生厭倦怕學心情，繼而影響到同學對探究宇宙的愛好，與科學教學的根本目標相背離。如何轉(zhuǎn)變這一老師怕教、同學怕學的“雙怕”困局，是擺在我們一線老師面前的一個現(xiàn)實的課題。

產(chǎn)生該問題的緣由分析

分析這一“雙怕”局面，主要有以下幾方面的緣由：

從教學內(nèi)容看：雖然我們生活在宇宙之中，但其與我們的生活時空差距大〔相對而言，宇宙中的時空是宏觀的、抽象的，而我們生活的時空是微觀的、詳細的〕，對其中的現(xiàn)象缺乏詳細的生活閱歷與感受，從而影響了對知識的理解與掌控。雖然本單元教學僅是宇宙知識的起始內(nèi)容，但需掌控的知識仍舊不少，如月相改變、日食和月食的形成、太陽系組成、星座等，這些知識遠離同學的生活與經(jīng)受，故對知識的理解是一種“嵌入式”的，而非在原有知識與生活經(jīng)受的基礎上的一種演繹、歸納與提升，教學很難達到讓同學知其然且知其所以然。

從同學思維技能看：學校生的抽象思維和空間想象技能較差，對形象直觀的事物比較簡單接受，抽象的事物往往手足無措，認識事物的本質(zhì)、規(guī)律有相當大的難度。因此，同學對浩瀚宇宙中天體之間的相對運動造成的月相、日食、月食等現(xiàn)象，難以在腦海中予以想象，造成理解困難，很多同學只能靠死記硬背。

從老師自身看：學?？茖W是一門綜合性、專業(yè)性很強的學科，而學校科學老師大都以培育能勝任學校各科教學的“通才”為目標的師范畢業(yè)生，老師本身缺乏專業(yè)知識支撐，面對宇宙天體知識，老師很難駕馭課堂。

采用的措施與行動

基于對上述問題的討論與分析，結合自身的教學實踐與同學認知規(guī)律和思維特點，我們提出“建模教學法”，以期援助同學理解掌控知識。

建立模型，簡言之為“建?！薄＿@一理論在數(shù)學界討論運用較為廣泛，指通過運用數(shù)學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數(shù)學手段。本課題中的建模僅指通過運用多手段、多途徑，援助同學建立宇宙空間模型，從而理解宇宙運行改變的規(guī)律。所謂模型是以某種形式對一個系統(tǒng)的本質(zhì)屬性的描述，以揭示系統(tǒng)的功能、行為及其改變規(guī)律。當然，模型不僅僅是一種將實際物體小型化或大型化的實體，科學課的模型既可以是一個裝置、一個計劃、一份草圖，甚至也可以是一種想象。本課題所指的宇宙空間模型不僅指將宇宙空間小型化的模型，而是援助同學建立一種合理的想象，讓宇宙中各種天體不斷運動改變及產(chǎn)生的現(xiàn)象在同學的頭腦中呈現(xiàn)并組合，形成大腦中的宇宙空間模型。本課題嘗試利用資料、形象、試驗、圖形、活動等途徑援助同學建立宇宙模型，讓同學學會運用模型來理解知識、掌控知識、運用知識，詳細做法如下：

一、資料建模

良好的教育是建立在同學已有的認知水平基礎上的再提升。課堂學習是同學認識宇宙世界的一個組成部分，而非同學認識與學習的全部。在教學時，我們可以能通過運用書籍、影視、網(wǎng)絡等資料資源，讓同學在收集資料、積累資料的過程中不斷完善、充盈已有知識。毫無疑問同學平常通過很多途徑也了解了一些有關宇宙的知識，但都是零星的、獨立的、不完整的，有的甚至是錯誤的。這時同學大腦中的宇宙是朦朧的、模糊的，課前可以布置查找資料，援助同學把那些不完整、錯誤的知識實時的替補，使同學在大腦中初步形成宇宙空間模型，為后續(xù)的建模做預備。本單元資料的收集貫穿于同學整個單元的學習過程中，課前為同學開出相關的書目，如《十萬個為什么》、《少年科普世界》、《學校生自然百科》、《科學探究者》叢書中的《天文學》、《中國少年科學〔6—9歲〕》叢書中的《太空鄰居》等，還鼓舞同學閱覽中國月球科普網(wǎng)、星空天文網(wǎng)、夢幻星緣天文網(wǎng)等天文網(wǎng)站，讓同學把得到的第一手文本資料按教材的內(nèi)容分類，通過整理分析同學們對宇宙單元的大部分內(nèi)容都有了一個初步的認識，形成初步的宇宙空間模型。

二、形象建模

學校生思維以形象思維為主，抽象思維和空間想象技能相對較差?！队钪妗穯卧獙W習的內(nèi)容離同學很近又很遠，“近”是由于我們生活在宇宙的天體——地球上，時刻都能看到晝夜的日月星辰等改變，都能感受到四季冷暖交替等改變；“遠”是由于宇宙浩瀚無邊，而我們?nèi)庋劭梢暤姆秶质侨绱说莫M窄，遙遠的宇宙太空還有多少生疏領域需要我們?nèi)ヌ骄?。對于人類已知的宇宙領域也是讓很多人為之“著迷”。教學過程中，假如老師只按課本言傳口授，用詳細的、巨大的數(shù)據(jù)描述、介紹天體，同學聽了往往贊嘆不已，只知道很大，但究竟大到怎樣的程度、天體之間的大小關系怎么樣，仍舊一知半解。實踐說明，通過強化式的記憶，雖然能記住相關知識，但在同學頭腦中知識間往往“支離破瘁”，無法在大腦中形成完整的形象，也就體會不到宇宙的浩瀚，更加不能激起同學學習天文的愛好。教學中，我們利用比方，把同學實際能觀測的事物、現(xiàn)象與遙遠的宇宙空間事物、現(xiàn)象聯(lián)系起來，溝通起來，化抽象為詳細，援助同學形成宇宙空間模型，真正體會宇宙的浩瀚無邊。如把宇宙比方為一片汪洋大海，我們?nèi)祟愃J識的那一部分時空——總星系，就是大海中的一處島嶼，銀河系只是小島上的一個小石塊，太陽系是粘附在這塊小石塊上的一顆沙粒，地球就更渺?。话押阈潜确綖橐慌_功率強大的探照燈，那么行星就只是站在探照燈邊緣的一只小小螢火蟲；假如站在遠太空遙望銀河系,側(cè)看它像體育運動中拋擲出的鐵餅,瞰視那么像急流中的大旋渦。還利用圖片、錄象，把天體大小對比的圖片、天體運動的錄象展示給同學，如《太陽系》一課中可以給同學展示太陽系天體大小真實比較圖，讓他們直觀形象的感知，從而在頭腦中建立太陽系模型。

三、試驗建模

試驗在科學教學過程中具有重要的地位。模型的建立也可以通過模擬試驗的手段來進行。模擬試驗可以比較直觀的再現(xiàn)宇宙天體的運動改變，援助同學在大腦中形成比較完整的天體運動的模型。本單元教學中，關于太陽——地球——月球“三球”運行所引起的月相的改變，是本單元教學的一大重點，也是同學理解的難點，更是知識測試的重點。在教學時，假如僅通過一般的講解與演示，同學的認識仍舊普遍停留在“識記”的層面上，而且很簡單忘卻相關知識，表現(xiàn)在考試中，往往錯誤率較高。雖然我們的教學不是僅為了考試，但這一失分現(xiàn)象表現(xiàn)出來的是同學對知識不理解而造成的。教學時，我們通過模擬試驗來援助同學建立模型：用籃球代表月球〔一半用白色粉筆涂白代表太陽照亮的一半〕，黑板代表太陽，同學圍坐在中間代表地球上的觀測者。月球圍圍著地球逆時針運動，讓同學記錄月相的外形。這個模擬試驗打破了時空的界限，把遙遠的宇宙空間發(fā)生的，需要一個月甚至幾個月連續(xù)觀測才能觀測到的完整現(xiàn)象展示了出來，使同學在大腦中形成了完整的月球運轉(zhuǎn)的空間模型，從而讓同學知道了月相改變的規(guī)律。

四、圖形建模

教學示意圖是化抽象為形象的常用方法，由于其具有明顯的簡潔性、方便性、敏捷性特點，普遍為老師教學所接受。畫示意圖也是援助同學建立宇宙空間模型的一個很好的方法。如在日食和月食的模擬試驗的同時，讓同學用示意圖〔見下列圖〕把日、地、月三者的位置表示出來，不僅可以援助同學做好模擬試驗，更重要的是還可以援助同學在頭腦中建立月相改變及日食、月食成因的模型?！短栂怠芬徽n中，在同學溝通太陽系八大行星資料的基礎上畫出八大行星排列順次示意圖援助同學初步建立太陽系的模型，然后再讓同學依據(jù)書本提供的數(shù)據(jù)表來畫太陽系的模型圖，從而讓同學在繪畫的過程中發(fā)覺八大行星大小、距離太陽的遠近差異是特別大的，從而使同學在頭腦中真正建立太陽系的模型，為后期的學習打下基礎。

五、活動建模

活動教學模式具有開放性、趣味性等特點，符合學校生的求知欲強、好參加、擅長想象的特點，是學校階段教學的重要形式。宇宙浩瀚無邊、神秘無窮，要使同學真正認識宇宙，光靠課堂的時間是遠遠不夠的。課外我們讓同學經(jīng)受一次次有趣而且有價值的實踐活動，援助同學形成有肯定說明力的宇宙結構模型。本單元典型的實踐活動是制作月球卡、觀測白天月相、制作太陽系模型和北斗七星模型、觀測星座等，如制作月球卡，讓同學課外用電腦幻燈片、word文檔或文字等形式制作月球卡，并對優(yōu)秀作品進行展覽，孩子們積極性很高，都很仔細的完成了，其實制作的過程也是他們建模的過程。

成效

通過一輪次的課堂教學實踐與討論，同學對本單元知識的理解掌控明顯得到加強，特別是通過舉辦小報展覽、宇宙影像資料展播等形式，同學對宇宙知識的學習愛好得到了普遍的提高，對空間問題的分析和解決技能也有所加強，有的班級還掀起了探究宇宙神秘的熱潮，自發(fā)組織宇宙探秘小分隊，利用晚間或